Интересны также различные результаты измерений вариации фазы принимаемых волн на различных расстояниях от источника. Соответствующие данные сведены в табл. 39.4, из которой следует, что изменчивость средней скорости в течение суток весьма незначительна, так как

ДФ/Фо (ДФ/2ТТ) (А/гХ1

почти во всех рассмотренных случаях. Ряд данных об изменчивости фазы можно также найти в работах [124, 337, 338, 341].

3. Другие свойства длинных радиоволн

Рассмотрим некоторые свойства длинных радиоволн, обусловленные главным образом изменчивостью состояния ионосферы.

На близких расстояниях от излучателя, где даже на самых низких частотах этого диапазона сказывается влияние прямой волпы, можно рассматривать поле как суперпозицию прямой и отраженной от ионосферы волн и, компенсируя в опытах прямую волну, выделять только отраженные от ионосферы волны. Это позволило исследовать в различных экспериментах состояние поляризации длинных волн, кажущуюся высоту и коэффициент их отражения при вертикальном и наклонном падении [161].

В итоге различными методами было показано (опыты проводились в диапазоне 1 я: 218,7 км), что до расстояний 100-300 км на средних широтах отраженная волна почти ноляризовапа по кругу. На больших расстояниях состояние поляризации волны изменяется; например, при X 18,7 км TS. г 400 км наблюдались уже чисто линейно поляризованные волны, плоскость поляризации которых поворачивалась примерно на 45° относительно плоскости падения волны.

Коэффициент отражения р этих волн также значительно изменяется с расстоянием. На рис. 39.9 показана экспериментальная зависимость коэффициента отражения от частоты, полученная в различных условиях почти при вертикальном падении. Рис. 39.10 и 39.11 дают представление о суточной и сезонной изменчивости коэффициепта отражения на различных частотах.

С увеличением расстояния коэффициент отражения сильно возрастает. Например, в описываемых опытах летом на частоте 16 кгц при г л;; 300 км получено р 0,15, а на расстояниях г i 500-800 км - значение р 0,33. При этом коэффициент отражения внезапно увеличивается на расстоянии около 400 км.

Летом на частотах 85 и 127 кгц при вертикальном падении р 0,001, при г 400 ?ш р 0,01, при г 700 км р 0,04, при г 900 км 0,055.

Наряду с этим на больших расстояниях наблюдается быстрое уменьшение р за час до восхода и быстрый его рост в период захода Солнца. Кажущаяся высота отражения в указанном диалазопе частот изменяется в пределах 67-85 км, причем на более низких частотах при переходе от дня к ночи высота увеличивается на 14-16 км. Эти данные соответствуют близкому и вертикальному падению волны. При наклонном падении волны в диапазоне 16 кгц наблюдаются те же суточные вариации высоты, однако на частоте 100 кгц и больше суточные изменения кажущихся высот вместо 7- 10 км - порядка 18 км. Характер изменения всех указанных величин не поддается простому объяснению.

Состояние поля длинных волн подвержено как хаотичным вариациям (так называемым федингам, или замираниям), так и регулярным изменениям (суточному, сезонному и одиннадцатилетнему ходу). Наблюдаются также определенные эффекты, обусловленные вариациями магнитного поля Земли, внезапными ионосферными возмущениями и т. п.

Рис. 39.9, Зависимость коэффициента отражения длинных волн от частоты

50 ЮС Чостота, кгц

Наиболее полно все эти эффекты исследованы при измерениях напряженности поля.

Колебания амплитуды поля относительно медленные и неглубокие постепенно усиливаются с уменьшением длины волны и становятся особенно заметными в диапазоне средних волн. Аналогичные колебания наблюдаются при регистрации фазы и направлении прихода волны (радиопеленг) (рис. 39.12).

Суточный ход амплитуды в ряде случаев подвержен большим изменениям. На рис. 39.13 приведены для сравнения кривые суточного хода среднемесячных значений напряженности поля Е трех станций мощностью 20 кет (Х=-5270, И 680 и 17 500 м) на расстоянии г 5482 км.

Из рисунка видно, что с увеличением длины волны пределы изменения Е уменьшались, и на всех волнах значение Е в ночное время возрастало. Известно, однако, что на некоторых трассах регулярно наблюдается пе уве-

\о,и

%0.3 В.

/ / IV V Vf VII VIIIIX X XI XII Месяцы

Рис. 39.10. Сезонный ход коьффи-циента отражения

а - 16 К2Ц\ б - 70 кгц

Рис. 39.11. Суточный ход коэффициента отражения

а - зимой; б - летом

0,5 0,1 0,3 0,Z 0.1 О 0,6 0,5 Oii 0

10кг{

06 1Z Местное бремя

ci

% -20 -30.

Рис. 39.12. Колебания радио-пелеша iia волне 4700 м на расстоянии 837 км от и.члучателя

местное бремя, час

300 200

60 50 40

30 20

<1

Рис. 39.13. Среднемесячные суточные кривые напряженности ноля

12 2 4

Время по fpuHBuvi/ В 8 10 12 2 4 6 в Ю 12 -- I I

личение, а уменьшение Е в ночное время. Характерной особенностью суточного хода амплитуды ноля на длинных волнах является прежде всего значительное уменьшепие Е в период восхода Солнца. Это явление установлено в широком диапазоне длин волн, начиная уже с расстояний в несколько сот километров.

В момент восхода Солнца амплитуда поля иногда имеет глубокий минимум с последующим максимумом, после чего устанавливается относительно постоянное значение которое в зависимости от расстояния или длины волны может превышать или быть меньше ночного значения амплитуды поля. Аналогичное явление, наблюдаемое во время захода Солнца, называется в литературе сумеречным эффектом, но, как правило, оно в это время менее выражено.

На ряде трасс сумеречный эффект вообще отсутствует как утром, так и вечером (рис. 39.14), амплитуда поля днем больше летом, чем .чимой, а ночью она примерно одинакова круглый год.

Имеются указания, что на трассах, расположенных на одинаковых широтах, амплитуда поля больше, чем на трассах меридиального направления.

го ю о